قطعات هوافضای ماشینکاری CNC: تصمیمات مواد، پارامترهای فرآیند، و تله‌های DFM که قبل از سقوط اولین تراشه هزینه اضافه می‌کنند.

قطعات هوافضای ماشینکاری CNC: تصمیمات مواد، پارامترهای فرآیند، و تله‌های DFM که قبل از سقوط اولین تراشه هزینه اضافه می‌کنند.

براکت ساختاری شما Ti-6Al-4 ولت است، ضخامت دیواره 1.2 میلی‌متر در نازک‌ترین بخش، دو سوراخ با زاویه مرکب که باید تا 0.01 ± هم‌مرکز باشند. جدول زمانی برنامه 6 هفته از انتشار رسم تا اولین مقاله است. بررسی DFM شما به‌تازگی با سه پرچم برگشت - و هیچ‌کدام از آنها درباره حفره‌ها نیستند.

آنها در مورد اتصالات دسترسی، توالی کاهش استرس، و شعاع گوشه داخلی 0.3 میلی متری در یک جیب عمیق 14 میلی متری{2}} هستند که تغییر ابزار را به یک برنامه میانی{4}} 0.6 میلی متری میل می کند. هر پرچم زمان اضافه می کند. دو مورد از آنها هزینه ای را اضافه می کنند که نمی توانید بدون تغییر نقشه آن را بازیابی کنید. این چیزی استماشینکاری CNC هوافضاکار در واقع به نظر می رسد در مرحله DFM - نه سؤالات مربوط به قابلیت، بلکه هندسه و تصمیمات توالی که در طول طراحی گرفته شده است و اکنون برای حل آن به ماشینکار تعلق دارد.

چرا ماشینکاری CNC هوافضا با انتخاب مواد شروع می شود، نه انتخاب ماشین؟

انتخاب دستگاه از متریال و مجموعه ویژگی ها ناشی می شود. چه چیزی برنامه فرآیند را به داخل هدایت می کندهوافضا ماشینکاری cncکار رفتار مواد در شرایط برش است و اینکه آیا هندسه طراحی تضادهایی را بین نیازهای مواد و آنچه مجموعه ویژگی ها می خواهد ایجاد می کند یا خیر.

سه ماده بر اجزای ساختاری و مکانیکی هوافضا غالب هستند: آلومینیوم 7075-T651 برای وزن-ساختارهای بحرانی، Ti{6}}6Al-4V برای بار-برنامه‌های تحمل بار و در دمای بالا، و Inconel 718 برای محیط‌های چربی داغ و چرخه داغ. هر کدام یک منطق فرآیندی مجزا دارند.

7075-T651ماشین‌ها سریع هستند، تحمل‌های محکمی دارند و هزینه برش نسبتا کمی دارند. -تشخیص T651 مهم است: شرایط قبل از{3}}کشش به معنای تنش باقیمانده کمتر در انبار است که به معنای حرکت ابعادی کمتر پس از زبری سنگین است. به جای آن، T6 را مشخص کنید و ممکن است استحکام یکسانی روی کاغذ داشته باشید، اما به طور قابل توجهی فنر بیشتری-بر روی دیوار نازک-ویژگی های مربوط بهماشینکاری cnc دیوار نازک آلومینیوم هوافضاسازه هایی مانند پاکت های دنده و تارهای اسپار که ضخامت دیواره آنها می تواند به زیر 0.8 میلی متر کاهش یابد.

Ti-6Al-4Vجایی است کهقطعات تیتانیوم ماشینکاری cnc هوافضابرنامه ها به طور معمول زمان را از دست می دهند. رسانایی حرارتی این ماده تقریباً یک دهم{1}}آلومینیوم است. گرما با تراشه تخلیه نمی‌شود - در لبه برش متمرکز می‌شود، سایش ابزار را تسریع می‌کند و اگر این فرآیند کنترل نشود، سطح کاری{4}}سختی ایجاد می‌کند که هر پاس بعدی را سخت‌تر از گذشته می‌کند. پارامترهای فرآیند پیشنهادی نیستند. آنها پنجره ای بین عمر قابل قبول ابزار و خرابی ابزار هر 3 تا 4 دقیقه هستند.

اینکونل 718یک گفتگوی جداگانه است اگر طراحی شما نیاز به Inconel دارد، پیش از بودجه بندی برنامه، تخمین زمان دستگاه برای یک قطعه آلومینیومی معادل باید در حداقل 8 ضرب شود.

تیتانیوم: جایی که ماشین‌کاری CNC هوافضا به سرعت گران می‌شود

برایقطعات تیتانیوم ماشینکاری cnc هوافضا، پارامترهای فرآیند سخت تر از آن چیزی است که اکثر فروشگاه ها منتشر می کنند. اعداد زیر آنچه را که در تولید Ti-6Al-4V اجرا می‌کنیم منعکس می‌کند - نه مقادیر محافظه‌کارانه از فهرست ابزارسازی، و نه مقادیر تهاجمی که در تخمین زمان چرخه خوب به نظر می‌رسند اما هر بخش دیگر را از بین می‌برند.

استراتژی خنک‌کننده متداول‌ترین مورد زیر{0}}در طرح فرآیند تیتانیوم است. خنک کننده سیل که به سمت بدنه قطعه می رود، ناحیه برش را روی تیتانیوم خنک نمی کند - سطح قطعه را خنک می کند، جایی که گرما نیست. تنظیم صحیح از طریق-دوک خنک کننده با فشار بالا-به سمت ابزار-رابط قطعه کار انجام می شود. در جیب‌های عمیق و سوراخ‌ها، انفجار هوا را برای کمک به تخلیه تراشه اضافه کنید. برش مجدد تراشه‌ها بر روی تیتانیوم باعث سخت شدن کار محلی می‌شود که می‌تواند ویژگی‌های تحمل را حتی زمانی که مسیر ابزار درست باشد، خارج کند.

یکی از جزئیات توالی که در قطعات ساختاری تیتانیومی با ویژگی‌های متعدد مهم است: کل قسمت را قبل از اتمام هر نوع پایانی ناصاف کنید. تنش تیتانیوم{1}}آهسته تر از آلومینیوم آرام می شود، اما حرکت می کند. قسمتی که تا +0.3 میلی‌متر خشن شود و سپس یک شبه قبل از اتمام کار گذاشته شود، سطح مرجع پایدارتری را نسبت به قطعه‌ای که زبر شده و بلافاصله در همان تنظیمات تمام شده است، به شما می‌دهد. این به ویژه مربوط استماشینکاری CNC هوافضابراکت ها و محفظه هایی که در آنها چندین مبدأ به ترتیب ماشین کاری می شوند - رابطه ابعادی بین آنها بستگی به میزان تنش آزاد شده بین عملیات دارد.

سازه‌های دیوار نازک{0}}آلومینیوم: ثابت کردن فرآیند است

ماشینکاری Cnc دیوار نازک آلومینیوم هوافضاقطعات - دنده-ساختارهای جیب، محفظه های الکترونیکی، تارهای براکت - قبل از اینکه در برش از کار بیفتند، در ثابت شدن از کار می افتند. یک دیوار 0.8 میلی‌متری روی یک قطعه آلومینیومی 120 میلی‌متری که با گشتاور 15 نیوتن متر در دو نقطه بسته شده است، قبل از شروع اسپیندل، 0.04-0.09 میلی‌متر به تنهایی تحت بار بستن منحرف می‌شود. آن انحراف قابل مشاهده نیست. قسمت در گیره صاف به نظر می رسد. فقط زمانی قابل اندازه گیری است که گیره را رها کنید و قطعه به عقب برگردد.

راه حل این است که فندک - را که پچ پچ را معرفی می کند، گیره نکنید. راه حل این است که قطعه را در نقاط بیشتری با نیروی گیره فردی کمتر پشتیبانی کنید، یا قبل از ماشینکاری ویژگی هایی که دیوار نازک را ایجاد می کنند، از فیکسچر خلاء در اولین صفحه مبنا استفاده کنید. ترتیب مهم است: ابتدا وجه های مبنا و حفره های مرجع را ماشین کنید، با قطعه کامل، سپس عملیات پیشرونده پاکت از ضخیم ترین بخش باقی مانده به سمت نازک ترین قسمت کار می کند.

برایهوافضا ماشینکاری cncقطعات آلومینیومی که صاف بودن آنها پس از ماشینکاری خروجی حیاتی است - سازه های نصب نوری، وجه های آب بندی، پایه های دقیق - ما در یک عملیات دو مرحله ای- می سازیم: ناهموار تا +0.4 میلی متر، تنش زدایی در دمای 150-180 درجه، سپس 607 درجه به مدت 2-4 ساعت (بعد از 670 درجه به مدت 670 درجه به مدت 4 تا 4 ساعت). چرخه حرارتی به اندازه‌ای کوتاه است که در یک روز تولید استاندارد قرار بگیرد و به طور مداوم صافی نهایی را در عرض 0.01 میلی‌متر در سطوح تا دهانه 200 میلی‌متر به ارمغان می‌آورد. بدون آن، در قسمتی با هندسه جیب پیچیده، صافی بسته به حالت تنش اصلی استوک می تواند بین 0.03-0.08 میلی متر تغییر کند.

اینکونل و آلیاژهای{0}}در دمای بالا: منطق فرآیند

اگر شماماشینکاری cnc هوافضااین برنامه شامل Inconel 718 یا سوپرآلیاژهای نیکل مشابه است، بررسی DFM عملکرد متفاوتی نسبت به آلومینیوم یا تیتانیوم دارد. با آلومینیوم، DFM در مورد بهینه سازی هندسه است. با Inconel، DFM در مورد تصمیم گیری است که کدام ویژگی ها را می توان به طور واقعی ماشین کاری کرد و کدام یک باید به EDM یا آسیاب منتقل شود.

Inconel 718 در سختی کامل (39-46 HRC پس از پیری) یک ماده آسیاب به معنای معمولی برای ویژگی های خوب نیست. شعاع داخلی زیر 1.5 میلی‌متر در پاکت‌های عمیق، رزوه‌ها در سوراخ‌های عمیق‌تر از قطر 1.5×، و سوراخ‌هایی با نیاز Ra کمتر از 0.8 میکرومتر بدون سنگ‌زنی - همه این تشدیدات فرآیند ماشه‌ای که باید قبل از نقل قول برنامه شناسایی شوند، نه بعد از اولین شکستن ابزار، شناسایی شوند.

برای اجزای بخش داغ-که Inconel مورد نیاز است، طرح فرآیند تقریباً همیشه شامل ابزار سرامیکی برای خشن کردن، CBN برای تکمیل سوراخ‌ها و سیم EDM برای هر ویژگی است که در آن گوشه داخلی تیز از نظر عملکرد مورد نیاز است. ایجاد این عملیات در برنامه از همان ابتدا هزینه قابل پیش بینی ایجاد می کند. کشف آنها پس از صدور یک قیمت{3}}ابزار استاندارد باعث ایجاد تاخیر در برنامه می شود.

مستندسازی و قابلیت ردیابی برای زنجیره های تامین هوافضا

مستندات ماشینکاری cnc هوافضا as9100الزامات جایی است که ادعای توانایی تامین کننده با تحویل واقعی مطابقت دارد. AS9100D به قابلیت ردیابی محصول و فرآیند، کنترل پیکربندی و بازرسی اولین مقاله به AS9102 برای پیکربندی قطعات جدید یا تغییر یافته نیاز دارد. این به معنای عملیاتی است: هر دوره تولید به یک پیوند قابل ردیابی از گواهی کارخانه مواد خام تا شماره سریال قطعه نهایی نیاز دارد، و سوابق بازرسی باید مقادیر اندازه گیری شده را نشان دهد، نه مهرها.

شکاف بین فروشگاهی که ISO 9001 دارد و فروشگاهی که واقعاً AS9100D-تراز شده است، در سوابق بازرسی در{3}}روند و سیستم NCR نشان داده می‌شود. ISO 9001 به یک سیستم مدیریت کیفیت نیاز دارد. AS9100D مستلزم آن است که سیستم در پیکربندی محصول اعمال شود و ممیزی پشتیبانی و تحقیقات ریشه-را ثبت کند. اگر سوابق کیفی تأمین‌کننده‌ای نتواند پاسخی به «چه ماشینی این ویژگی را بریده است، در چه تاریخی، و مقدار اندازه‌گیری شده در بازرسی چقدر بوده است» برای یک شماره سریال خاص، بدون در نظر گرفتن گواهینامه‌شان، AS9100D{10}}نمی‌توانند.

جایی که قابلیت فرآیند MID متناسب است

میز DFM ما فایل های STEP را هر روز در سراسر جهان بررسی می کندماشینکاری CNC هوافضابرنامه‌های - قطعات ساختاری تیتانیوم، محفظه‌های آلومینیومی، اتصالات Inconel و اجزای رابط ترکیبی-که به ویژگی‌های ماشینکاری شده در مبادی دقیق نیاز دارند. بررسی تضادهای هندسی، پشته تحمل-خطرات، و تصمیمات توالی را قبل از نقل قول از برنامه، نه پس از حذف اولین قطعه، علامت گذاری می کند.

ماشینکاری CNCدر MID به طور همزمان 5 محور را پوشش می‌دهد، تراش سوئیسی برای محورهای باریک و پین‌های دقیق، ترکیب آسیاب چرخشی برای قطعاتی که هم به ویژگی‌های چرخشی و هم منشوری در یک راه‌اندازی نیاز دارند، و EDM سیمی برای ویژگی‌های سخت شده و پروفایل‌های داخلی که نمی‌توانند آسیاب شوند. ماماشینکاری CNC هوافضاکار تحت ISO 13485-مدیریت کیفیت مطابق با قابلیت ردیابی دیجیتال - گواهی مواد تا رکورد حمل و نقل - در هر شماره قطعه اجرا می شود.

برای اولین مقاله‌ها در مورد برنامه‌های جدید، ما یک قالب کامل FAIR به AS9102، گزارش‌های CMM با مقادیر اندازه‌گیری شده در تمام ابعاد حیاتی و یک بسته قابلیت ردیابی مواد ارائه می‌کنیم. اگر مشتری یا برنامه شما به اسناد PPAP یا ISIR نیاز دارد، ما آن را در طرح برنامه در هنگام نقل قول می‌سازیم.

فایل STEP خود را به ما ارسال کنیدتیم مهندسی فرآیندبرای بررسی کتبی DFM - ظرف 24 ساعت بازگردانده شد، هیچ تعهدی لازم نیست. اگر قبلاً در برنامه هستید و نیاز دارید که در مورد بودجه تحمل یا جایگزینی مواد در یک ساختار مهم وزن- صحبت کنید، همان تیم آن را مدیریت می کند. از bishenprecision.com شروع کنید.

سوالات متداول

چه شعاع گوشه داخلی را باید در جیب های عمیق Ti-6Al-4V مشخص کنم تا از شکستگی ابزار و تاخیر برنامه جلوگیری شود؟

برای عمق جیب D، حداقل شعاع گوشه داخلی عملی D/4 - است، اما به طور خاص در مورد تیتانیوم، هر کجا طراحی اجازه می‌دهد به D/3 بروید. نیروهای برش تیتانیوم به طور قابل ملاحظه ای بیشتر از آلومینیوم است، به این معنی که یک آسیاب انتهایی با قطر کوچک که در شعاع محکم کار می کند، تحت بار بیشتری در واحد سطح مقطع است. یک جیب عمیق 12 میلی‌متری{7}}در Ti-6Al-4V با گوشه R2 به آسیاب انتهایی 4 میلی‌متری نیاز دارد که با سرعت‌ها و تغذیه کمتر کار کند. تعیین R4 در همان جیب به شما امکان می دهد ابزار بزرگتر و سفت تر را در پارامترهای سازنده اجرا کنید. اگر هندسه گوشه محدودیت عملکردی نداشته باشد، تغییر شعاع هیچ هزینه ای بر روی نقشه ندارد و 20 تا 35 درصد از زمان چرخه را در آن ویژگی صرفه جویی می کند.

آیا می توانید تمرکز 0.005± میلی متر را روی یک سوراخ تیتانیوم نسبت به مبدأ OD بدون آسیاب نگه دارید؟

در قطر سوراخ بالای 8 میلی‌متر، بله - با عبور حفاری پایانی اختصاصی روی یک دوک صلب، از طریق- خنک‌کننده اسپیندل، و تغییر ابزار به یک درج تازه قبل از چرخه تکمیل. محدودیت ماشین نیست. این پایداری حرارتی است. رسانایی کم تیتانیوم به این معنی است که دمای قطعه در پایان خشن کردن به طور قابل اندازه‌گیری بالاتر از ابتدای کار است. قبل از گرفتن سوراخ پایانی، قطعه را تا 2 درجه محیط ثابت می کنیم. بدون آن تثبیت، قطر سوراخ می تواند بلافاصله پس از برش 0.003-0.008 میلی متر بزرگتر از اندازه گیری دمای اتاق باشد. برای حفره‌های کمتر از 6 میلی‌متر، یا نیازهای متمرکزتر از ± 0.003 میلی‌متر، سنگ‌زنی مسیر قابل اعتمادی است.

چگونه الزامات مستندات AS9100D بین نمونه اولیه و سفارش تولید تغییر می کند؟

در یک نمونه اولیه، حداقل مستندات مفید یک گزارش ابعادی با مقادیر واقعی اندازه گیری شده و یک گواهی مواد است. این برای تایید طرح کافی است. در یک سفارش تولید - یا در هر بخشی که به یک مجموعه-دارای گواهینامه نوع - می‌رود، به یک گزارش کامل بازرسی اولین مقاله به AS9102 در مورد اولین پیکربندی تولید، در-سوابق فرآیند قابل ردیابی به شماره سریال و یک CoC در هر محموله نیاز دارید. محرک یک FAIR جدید یک بازنگری نقشه، تغییر فرآیند، یا تغییر تامین کننده است - نه فقط یک سفارش جدید. اگر برنامه شما هر یک از این سه مورد را بین نمونه اولیه و تولید تغییر داد، برای اولین چرخه مقاله جدید بودجه بندی کنید.

چه زمانی یک بخش هوافضای آلومینیومی دیوار نازک-در مقایسه با گیره گیره استاندارد نیاز به جاروبرقی دارد؟

هنگامی که ضخامت دیوار در دهانه بدون پشتیبان بیشتر از 60 میلی متر به زیر 1.5 میلی متر می رسد، گیره گیره استاندارد انحراف کافی ایجاد می کند تا بر خروجی ابعادی - به ویژه صافی و موازی بودن تأثیر بگذارد. آزمون عملی: انحراف گیره را در نازک ترین بخش با استفاده از یک مدل تیر ساده محاسبه کنید (δ=FL³/3EI برای دیوار کنسولی). اگر نتیجه از 30 درصد تحمل صافی شما فراتر رفت، استراتژی گیره خطر اصلی فرآیند شما است، نه مسیر ابزار. تثبیت خلاء نیروی نگهدارنده را در سرتاسر سطح مبنا توزیع می کند و انحراف موضعی را حذف می کند. زمان راه‌اندازی را اضافه می‌کند اما دوباره صافی را که گیره استاندارد روی قطعات این کلاس هندسی ایجاد می‌کند حذف می‌کند.